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Choix des sites à Canton

Sur la base des résultats cartographiques obtenus, nous avons effectué une sélection de sites à Strasbourg et à Guangzhou. Nous avons choisi 2 ou 3 lieux par ville. Pour ces sites, nous nous avons ensuite formulé des recommandations ciblées pour la désimperméabilisation.

Nous nous sommes référés à une série de résultats cartographiques concernant l'effet d'îlot de chaleur, l’hydrogéologie, la distribution des coefficients d'infiltration des sols et à diverses cartes de zonage des risques naturels… Ceci non seulement dans le but de sélectionner des sites présentant un effet d'îlot de chaleur important, de bons coefficients d'infiltration, une distribution non dense du réseau d'eaux souterraine, mais aussi d’éviter autant que possible les divers risques naturels, tout en tenant compte d'autres facteurs tels que : la circulation, la densité des bâtiments, la distribution des surfaces imperméables, etc.

Pour ces raisons, nous avons choisi les trois sites suivants à Guangzhou.


  1. Jiahui Plaza, situé à la frontière entre Guangzhou et Foshan. Ce site est éloigné du centre-ville, entouré de zones résidentielles et de l'école de chinois et d'anglais George.. Ce site présente un effet d'îlot de chaleur important et une faible capacité d'infiltration du sol (coefficient d'infiltration inférieur à 0,1). Une partie du parking est engazonnée, mais le reste est bétonné. En outre, il existe de nombreuses surfaces de pavage imperméables autour du centre commercial.
  2. Le quartier commercial industriel du design technologique, où se trouve un certain nombre d'entreprises technologiques (par exemple, Xie Sheng Building, Dongxinda Computer Technology Development Co., Ltd, Science and Trade Centre et d'autres entreprises technologiques). Il dispose également des espaces résidentiels autour de cette zone. La zone a un fort effet d'îlot de chaleur par rapport à la zone environnante, avec un coefficient d'infiltration de 0,1à 0,2. La zone est principalement utilisée pour les employés de bureau, avec de nombreux véhicules garés le long de la route. Il y a un peu d'espace vert, mais il s'agit surtout d'arbres en bordure de route. Il y a un petit jardin dans la zone, mais la densité de la végétation est clairsemée et moins qu'idéale.
  3. Nous avons choisi Mahui Jiajucheng dans le district de Tianhe, près du centre ville. Malgré sa proximité avec le Pearl River Park, l'effet d'îlot de chaleur y est encore très intense. Il y a principalement des installations sportives telles que des courts de tennis, des terrains de basket et de golf. En outre, nous pouvons trouver beaucoup de centres de vente ou de réparation de voitures le long de la rue. Ce qui fait qu'il y a une grande quantité de surfaces imperméables en béton et en ciment pour le stationnement des véhicules.


En bref, après réflexion, les trois lieux ci-dessus ont été sélectionnés pour la désimperméabilisation. Nous résumerons les différentes mesures et fournirons des conseils ciblés prochainement. 


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Réalisation du catalogue de solutions

Dans le cadre de l’identification des zones potentiellement désimperméables (projet de recherches CoMix de désimperméabilisation des sols en France et en Chine) sur les territoires d’études : la Ville et l’Eurométropole de Strasbourg (EMS), ainsi que la ville de Canton en Chine, il était nécessaire d’élaborer un catalogue de solutions sur la désimperméabilisation des sols et sa revégétalisation.

Afin de réaliser le catalogue de solutions, plusieurs documents traitant de la désimperméabilisation et de la revégétalisation ont été consultés. Ces documents proviennent de différentes sources (NAIAD, Commission Européenne, ThninkNature, Plante&Cité, The Nature Conservancy ou encore UNaLaB). Le document qui a été choisi comme support est celui d’UNaLab. Son contenu est très détaillé et permet d’avoir un aperçu d’ensemble des procédures à suivre pour les différentes solutions. Cependant ce document est plus pertinent à l’échelle de l’Eurométropole de Strasbourg car les solutions proposées prennent en compte des critères correspondant davantage à un environnement de type européen même si certaines solutions peuvent être mises en place en Chine.

Concernant la ville de Canton, plusieurs sources ont été analysées (Bureau du Logement et de la Construction de Shenzhen, Centre de Recherche et de Développement Vert de Xiong’an Vank et également UNaLaB). Les solutions ont été extraites en fonction de leur pertinence des différentes sources.

Les solutions choisies correspondent à des aménagements pouvant être réalisés sur le sol, les toits et les murs comme par exemple une noue, un pavé végétalisé, un tapis de pierre perméable, un toit intelligent ou encore un salon mobile vert. Les critères sont tout d’abord une description de la solution, les actions principales, les paramètres technique et design, les avantages et les limites. D’autres critères plus adaptés aux solutions ont été ajoutés. Enfin un dernier critère correspondant à l’entretien a été ajouté. Il s’agit d’avoir un aperçu de la main d’œuvre nécessaire, du coût, de matériel nécessaire, de l’opération et de la fréquence. Les propositions faites pour ce dernier critère sont relatifs. Elles dépendent de l’environnement dans lequel l’aménagement sera fait.

Il s’agit maintenant de présenter le catalogue de solutions aux différents acteurs participants à ce projet (Eurométropole de Strasbourg, South China University of Technology, CEREMA…) afin d’en vérifier la mise en œuvre. 


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Les résultats de la méthodologie du CEREMA sur la Ville et Eurométropole de Strasbourg

Dans le cadre de l’identification des zones potentiellement désimperméables (projet de recherches CoMix de désimperméabilisation des sols en France et en Chine) sur le territoire d’étude de la Ville et Eurométropole de Strasbourg (EMS), l’objectif était de reproduire la méthodologie de désimperméabilisation des sols du CEREMA utilisée dans le Grand Narbonne, cet objectif est aujourd’hui presque totalement atteint.

Il s’agit à travers cette méthodologie d’analyser le territoire de l’EMS en fonction de trois axes :

  1. les Zones Potentiellement Infiltrables (ZPI), dans lequel l’objectif était d’observer la superposition des couches géologiques et leurs perméabilités afin d’observer le potentiel de l’infiltration de l’eau dans les sols.
  2. les Zones de Critères Environnementaux (ZCE), dans lequel l’objectif était d’observer la répartition spatiale de plusieurs critères : captages d’eau potable, sites et sols pollués, cavités souterraines, piézomètres (pour analyser les niveaux des nappes souterraines), risques retrait gonflement des argiles, risques de remontée de nappes, topographie et zones inondables afin d’observer leur répartition sur le territoire d’étude.
  3. l’occupation du sol, dans lequel l’objectif était d’observer la répartition des éléments qui composent le territoire d’étude en analysant la localisation des surfaces imperméabilisées, des zones d’activités ou d’intérêts, des cours d’eau et de la végétation.


La principale difficulté dans l’application de cette méthodologie sur l’EMS fut de trouver des données pédologiques précises. En effet, dans une première version de cette méthodologie pour l’EMS, seulement un point de mesure était disponible via le Réseau de mesures de la qualité des sols (RMQS), pour analyser la superposition des couches géologiques ainsi que l’infiltration potentielle de l’eau dans les sols. Mais dans une deuxième version, en utilisant les données du rapport du BRGM intitulé « Cartographie de la perméabilité des formations superficielles du territoire de la Communauté Urbaine de Strasbourg », qui sont beaucoup plus précises et obtenus à partir de plusieurs points de mesures, ont permis d’avoir des résultats très satisfaisants. La seule limite de ce rapport est qu’elle concerne la Communauté Urbaine de Strasbourg et non pas l’Eurométropole de Strasbourg donc cinq communes qui sont actuellement dans l’EMS n’ont pas été prises en compte.

Il s’agit maintenant dans un premier temps, de repérer des zones de préférences de très petites échelles (rue, bâtiment, parking, par exemple) et dans un second temps, d’élaborer un inventaire de solutions de désimperméabilisations afin d’entamer concrètement les projets de désimperméabilisations


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Application de la méthododologie du Grand Narbonne pour Strasbourg

Dans le cadre de l’objectif d’identification des zones potentiellement desimperméable dans la Ville et Eurométropole de Strasbourg (projet de recherches CoMix de désimperméabilisation des sols en France et en Chine), la méthodologie de désimperméabilisation des sols du Grand Narbonne est actuellement reproduite sur le territoire de la Ville et Eurométropole de Strasbourg.


Dans cette méthodologie du Grand Narbonne, trois types de cartographies sont réalisés afin de localiser les zones potentielles à désimperméabiliser, à savoir les cartographies d’infiltrabilité, des critères environnementaux et l’occupation du sol. Concernant l’infiltrabilité (perméabilité du sol et du sous-sol), il s’agit plus précisément d’utiliser les couches « BDLISA » ou encore « Indice de Développement et de Persistance des Réseaux » (BRGM), pour observer notamment l’hydrologie et la géologie d’un espace donné. Pour les critères environnementaux, ce sont par exemple les carrières et sites pollués, les risques de remontée de nappe, les aires de captages des eaux potables ou encore les cavités souterraines qui sont observés, il est question pour cette partie aussi d’identifier les critères qui pourraient limiter l’infiltration des eaux. Enfin concernant l’occupation du sol, en utilisant les données liées aux niveaux d’occupation, la répartition des éléments dans l’espace ou encore les documents d’urbanisme, l’objectif est d’observer le niveau actuel de l’occupation du sol sur un espace.


La réalisation des cartographies des critères environnementaux est pratiquement terminée pour la Ville et Eurométropole de Strasbourg. En ce qui concerne les cartographies d’infiltrabilité comme elles nécessitent d’avoir des informations précises sur la nature du sol et sous-sol, le traitement est plus long. Enfin les dernières cartographies concernant l’occupation du sol, n’ont pas encore débuté.


Quelques difficultés sont tout de même à noter, par exemple, il n’existe pour l’instant pas de données shapefile sur la topographie pour le territoire de la Ville et Eurométropole de Strasbourg, il est également très difficile d’obtenir des données sur la profondeur des couches dans le sol notamment pour la ville de Strasbourg et enfin il est difficile de reproduire au détail près la méthodologie du Grand Narbonne sur la Ville et Eurométropole de Strasbourg car les territoires sont différents (localisation, superficie, population, contenu matériel…) cela produit alors des cartographies insignifiantes, notamment si les mêmes critères que le Grand Narbonne sont choisis. 


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Nos recherches de données à Canton ?

Dans le cadre du projet de coopération sino-français CoMix 2021-2022, nous avons choisi Guangzhou/Canton comme territoire d’étude pour la partie chinoise.   

Afin d’identifier les zones potentiellement désimperméable à Guangzhou, plusieurs données sont nécessaires : occupation du sol, bâtiments, espaces verts, eaux, topographie, température, population, types du sol, ... Ces données nous permettront de réaliser la cartographie des aspects suivants :  l’infiltration, l’imperméabilisation, les effets d'îlot de chaleur, les inondations, ... 

Cependant, nous sommes confrontés à certaines difficultés pour la collecte de l’ensemble de ces données  :  

  • Tout d'abord, un nombre important de données chinoises ne sont pas en libre accès. Contrairement aux sources de données, des villes françaises, comme OpenDataStrasbourg.eu pour l’Eurométropole de Strasbourg ou data.nantesmetropole.fr pour la Métropole de Nantes. Les sites administratifs ou les établissements universitaires chinois sont plus susceptibles de publier directement des contenus concluants, mais ils partagent rarement  les données matricielles ou vectorielles relatives, qu’ils ont utilisés, pour un territoire d’étude. Il est important de souligner que certaines données sont classées comme “confidentielle” telles que les données sur les bâtiments. La collecte de ces données s'avère alors plus compliqué.   
  • Concernant l’originalité des données. Contrairement au territoire européen où la plupart des données est entièrement traitée et prêts à être utilisés. En Chine de nombreuses données qui nous intéressent sont produites à partir d’images brutes de télédétection telles que Landsat et MODIS, qui nécessitent une série de manipulation de prétraitement, par exemple, la correction radiométrique, la correction géométrique et la conversion en données vectorielles avant utilisation. Ce qui est un processus épineux et long.   
  • Les données sont très volumineuses. La plupart des données en Chine sont collectées par une unité nationale, régionale ou provinciale, c’est-à-dire que la précision des données dépend de l’échelle géographique. Nous somme alors confronter à une surcharge de données, si la taille du territoire est importante. En plus des soucis de téléchargement dus à un volume très important, nous devons extraire uniquement les informations concernant notre territoire d’étude (Guangzhou), pour pouvoir procéder à la réalisation de cartographie.   
  • Il y a également un manque et une confusion d'information. Nous avons essayé d'obtenir une carte vectorielle sur les bâtiments par diverses sources, mais certaines sources des données ne comprennent que le centre de la ville de Guangzhou, alors que dans d’autres sources, il manque des informations comme par exemple la hauteur ou le type de bâtiment, dans la liste des attributs. Ce qui crée également des difficultés dans la réalisation de cartographie.   

Ces problèmes nous ont causés des difficultés pour mener à bien notre projet, et nous devons activement demander l'aide de laboratoires de recherche de certaines universités chinoises, telles que l'Université de technologie de Chine du Sud (SCUT), l'Université de Wuhan(WHU) et l'Université normale de Nanjing(NNU), pour obtenir les données nécessaires le plus rapidement possible afin de répondre à l’objectif.   


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Quelles datas disponibles à Canton ?

Afin d’évaluer le potentiel de désimperméabilisation des sols, dans le cadre du projet de coopération sino-français CoMix 2021-2022, la ville de Guangzhou/Canton a été choisie comme territoire de recherche en Chine. 
 
Guangzhou est l'un des centres économiques les plus importants de Chine. Elle est située dans la partie Est de la Chine, dans la zone côtière. Il y a notamment la rivière des Perles qui traverse toute la ville. Guangzhou a un climat subtropical humide, avec des précipitations abondantes, de fréquents typhons, surtout en été. Cette situation climatique a beaucoup influencé le choix du territoire d’étude en Chine. 
 
Nous avons obtenu les données relatives pour ce territoire, sur des sites officiels, tels que https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/, https://www.resdc.cn/Default.aspx, http://39.106.90.21/, https://www.scidb.cn/, etc. Et également via certains sites d’institutions publiques, par exemple https://www.beijingcitylab.com/, http://data.ess.tsinghua.edu.cn/, etc. Ensuite, nous avons trié ces données en différents types d’utilisation du sol : bâtiments, hydrologie, surfaces imperméables, etc. 
 
En général, les données chinoises disponibles concernent l’ensemble du territoire chinois ou seulement certaines régions ou provinces. Des traitements doivent alors être réalisés pour sélectionner seulement le territoire ciblé. De plus, un nombre important de ces données ne sont pas en libre-accès. Malgé une grande variété de données, il manque des informations (nom, table attributaire vide ou erronée) ou les projections spatiales sont confuses. Il est donc nécessaire d'opérer une série de vérifications et de pré-traitement des données avant la réalisation de cartographies.  
 
D’autres données chinoises telles que des images proviennent des techniques de télédétection.Par exemple, à partir de données sur le couvert végétal via l’indice de végétation par différence normalisée (Normalized Difference Vegetative Index), une analyse du changement de température à Guangzhou via le Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a déjà été réalisée pour étudier l’impact des surfaces imperméables sur l’effet des îlots de chaleur urbain. 
 
En considérant ces problèmes, l'aide de nos partenaires chinois est vivement sollicité afin de mieux atteindre les différents objectifs d'analyse comparative de la désimperméabilisation en France et en Chine. 

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Quelles datas disponibles à Strasbourg ?

Dans le cadre du projet de recherches CoMix de désimperméabilisation des sols en France et en Chine, une collecte des données disponibles est nécessaire, afin de mettre en place un inventaire de données existants et si besoin de créer de nouvelles données. Ce qui permettra de répondre à l’objectif d’identification des zones potentielles de désimperméabilisation dans les territoires de la Ville et Eurométropole de Strasbourg, ainsi qu’en Chine.


Pour ce faire, un nombre important de données a été trouvé dans des sites gouvernementaux tels que OpenDataStrasbourg.eu, data.gouv.fr, DataGrandEst.fr ou encore insee.fr. Certaines données proviennent de sites appartenant à des structures en lien ou non avec le gouvernement comme cerema.fr, meteofrance.com, ign.fr ou encore brgm.fr.


En consultant ces différents sites, plusieurs formats de fichiers étaient disponibles comme par exemple CSV, JSON, Excel, GeoJSON, Shapefile ou encore KML. Afin d’utiliser directement les données sur le logiciel de cartographie ArcGis, c’est le format Shapefile qui va être utilisé en priorité, en raison de son contenu de données (points, lignes, polygones) qui permet une utilisation très simple sur ArcGis.


Un tri de ces données sera nécessaire, pour cela, différentes catégories correspondant principalement à l’occupation du sol ont été créées : réseau de transport, bâti, eau, végétation, zone d’activité économique, zone inondable… Par la suite, différentes combinaisons de ces catégories vont être faites pour identifier les zones potentiellement désimperméables.

Un certain type de données principalement des photographies aériennes provenant des sources telles que Google Maps, Google Earth ou Remonterletemps.ign vont être utilisés pour observer les toitures végétales notamment.


Enfin, il est également probable que des données d’infiltrabilité des eaux dans les sols et de l’imperméabilité des sols soient créées permettant ainsi d’avoir des détails très précis sur la structure des sols.

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Quel outil SIG ?

Dans le cadre d’un projet de recherches #CoMix de désimperméabilisation des sols en France et en Chine, un des objectifs consiste à identifier les zones potentielles de désimperméabilisation dans les territoires de la Ville et Eurométropole de Strasbourg, ainsi qu'en Chine.


Afin de répondre à cet objectif, il est nécessaire d’utiliser un outil de Système d’Information Géographique (#SIG) notamment pour la réalisation de cartographies et l’exploitation des données.

Après avoir comparé différents logiciels SIG, deux logiciels pourraient répondre à nos attentes, à savoir #QGis et #ArcGis. En analysant ces deux logiciels, c’est au final ArcGis qui a été choisi. D’une part, il est plus performant lors de l’utilisation de grande quantité de données. D’autre part, il est compatible avec un plus grand nombre de langages de programmations. #ArcMap Online compris dans la suite de logiciel d’ArcGis peut fournir des données gouvernementales et des cartes de base détaillées. Par ailleurs, nos partenaires chinois de la 华南理工大学 (South China University of Technology) utiliseront également le logiciel ArcGis. En ce qui concerne QGIS, même s’il est gratuit, son temps d’utilisation pourrait être plus long, que celui d'ArcGis. Cet outil nécessite l’installation de différentes extensions. Les échanges d’informations notamment de données cartographiques (vecteurs, raster) pourraient se complexifier si les données ne sont pas compatibles d’un logiciel à un autre.

Afin d’identifier au mieux les zones potentielles de désimperméabilisation dans les territoires de l’Eurométropole de Strasbourg, c’est l’outil SIG : ArcGis qui sera utilisé, en raison notamment d’un potentiel d’utilisation et de manipulation de données plus large.

Les posts rédigés dans le cadre de ce projet seront également accessibles depuis la plateforme eegle.


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